Blok jest rodzajem dźwigni, jest to koło z rowkiem (rys. 1), przez rowek można przeciągnąć linę, linkę, linę lub łańcuch.
Ryc.1. Ogólny widok bloku
Bloki są podzielone na ruchome i stałe.
Oś jest zamocowana na nieruchomym bloku, podczas podnoszenia lub opuszczania ładunku nie podnosi się ani nie opada. Ciężar podnoszonego przez nas ładunku oznaczamy P, przyłożoną siłę F, punkt podparcia O (ryc. 2).
Ryc. 2. Blok stały
Ramię siły P to odcinek OA (ramię siły l 1), ramię siły F to odcinek OB (ramię siły l 2) (Ryc.3). Segmenty te to promienie koła, wtedy ramiona są równe promieniowi. Jeśli ramiona są równe, to ciężar ładunku i siła, którą przykładamy do podnoszenia, są liczbowo równe.
Ryc. 3. Blok stały
Taki klocek nie daje przyrostu siły, stąd możemy wnioskować, że dla wygody podnoszenia wskazane jest użycie stałego klocka, łatwiej jest unieść ładunek do góry z użyciem siły skierowanej w dół.
Urządzenie, w którym oś można podnosić i opuszczać wraz z ładunkiem. Działanie jest podobne do działania dźwigni (rys. 4).
Figa. 4. Ruchomy blok
Do działania tego bloku jeden koniec liny jest zamocowany, na drugim końcu przykładamy siłę F, aby podnieść ładunek o masie P, obciążenie jest przymocowane do punktu A. Punkt podparcia podczas obrotu będzie punktem O, ponieważ w każdym momencie ruchu blok obraca się, a punkt O służy jako punkt podparcia (rys. 5).
Figa. 5. Ruchomy blok
Ramię siłowe F ma dwa promienie.
Wartość ramienia siły P to jeden promień.
Ramiona sił różnią się o połowę, zgodnie z zasadą równowagi dźwigni, siły różnią się o połowę. Siła wymagana do podniesienia ciężaru P będzie równa połowie ciężaru ładunku. Ruchomy klocek dwukrotnie daje przewagę siły.
W praktyce kombinacje klocków służą do zmiany kierunku przyłożonej siły do \u200b\u200bpodnoszenia i zmniejszenia jej o połowę (rys.6).
Figa. 6. Połączenie ruchomych i stałych jednostek
Na lekcji zapoznaliśmy się z urządzeniem bloku stałego i ruchomego, zdemontowanego, że bloki to rodzaje dźwigni. Aby rozwiązać problemy na ten temat, należy pamiętać o zasadzie wyważenia dźwigni: stosunek sił jest odwrotnie proporcjonalny do stosunku ramion tych sił.
- Lukashik V.I., Ivanova E.V. Zbiór zagadnień z fizyki dla klas 7-9 placówek oświatowych. - 17 wyd. - M .: Edukacja, 2004.
- Peryshkin A.V. Fizyka. 7 cl. - 14 edycja, stereotyp. - M .: Drop, 2010.
- Peryshkin A.V. Zbiór zagadnień z fizyki, klasy 7-9: V ed., Stereotyp. - M: Wydawnictwo „Egzamin”, 2010.
- Class-fizika.narod.ru ().
- School.xvatit.com ().
- Scienceland.info ().
Praca domowa
- Przekonaj się sam, czym jest wciągnik łańcuchowy i jaką siłę daje.
- Gdzie w życiu codziennym znajdują się stałe i ruchome klocki?
- Jak łatwiej jest się wspinać: wspinać się po linie czy wspinać się ze stałym klockiem?
Opis urządzenia
Blok jest prostym mechanizmem, który jest kołem z rowkiem na obwodzie dla liny lub łańcucha, który może się swobodnie obracać wokół własnej osi. Jednak lina przerzucona na gałąź jest w pewnym sensie blokiem.
Dlaczego potrzebne są bloki?
W zależności od konstrukcji bloki mogą pozwolić na zmianę kierunku przyłożonej siły (np. Aby podnieść określony ładunek zawieszony na linie przerzuconej przez gałąź drzewa, należy pociągnąć drugi koniec liny w dół ... lub w bok). Jednocześnie ten blok nie da przyrostu siły. Takie bloki nazywane są bez ruchu, ponieważ oś obrotu bloku jest sztywno zamocowana (oczywiście, jeśli gałąź nie pęka). Takie bloki są używane dla wygody. Na przykład podczas podnoszenia ładunku na wysokość znacznie łatwiej jest pociągnąć linę z ładunkiem przerzuconym na blok
na dół kładąc na nim ciężar ciała, zamiast stać na górze i ciągnąć do siebie ciężar liną.Oprócz tego istnieją klocki, które pozwalają nie tylko zmieniać kierunek przyłożonej siły, ale także dają przyrost siły. Taki blok nazywa się mobilny i działa dokładnie odwrotnie niż ruchomy klocek.
Aby zwiększyć siłę, jeden koniec liny musi być sztywno zamocowany (np. Przywiązać go do gałęzi). Następnie na linie, do której zawieszony jest ładunek, montuje się koło z rowkiem (należy to zrobić tak, aby koło z ładunkiem mogło swobodnie jeździć po naszej linie).
Teraz, podciągając wolny koniec liny, zobaczymy, że blok z ciężarem również zaczął się podnosić.Wysiłki, które będziemy musieli poświęcić, aby podnieść ładunek w ten sposób, będą około 2 razy mniejsze niż waga ładunku razem z blokiem. Niestety tego typu klocek nie pozwala na zmianę kierunku siły w szerokich granicach, dlatego często stosuje się go w połączeniu z nieruchomym (sztywno zamocowanym) klockiem.
Opis doświadczenia
Najpierw film przedstawia zasadę działania nieruchomego bloku: ciężarki o tej samej masie są zawieszone na sztywno zamocowanym bloku, podczas gdy blok jest w równowadze. Ale wystarczy zawiesić tylko jeden dodatkowy ciężar, a przewaga natychmiast zaczyna się na plusie.
Ponadto, stosując system ruchomych i nieruchomych klocków, staramy się osiągnąć stan równowagi poprzez dobranie optymalnej liczby obciążników zawieszonych z obu stron. W rezultacie blok jest równoważony, gdy liczba obciążników zawieszonych na ruchomym bloku staje się dwukrotnie większa niż ciężarków zawieszonych na wolnym końcu nici.
Tak więc możemy to stwierdzić ruchomy klocek daje podwójny przyrost siły.
To interesujące
Czy wiesz, że ruchome i stałe bloki są szeroko stosowane w mechanizmach napędowych samochodów? Ponadto bloki są używane przez budowniczych do podnoszenia dużych i małych ładunków (dobrze lub samodzielnie. Na przykład podczas naprawy zewnętrznych elewacji budynków budowniczowie często pracują w kołysce, która może przemieszczać się między piętrami. Po zakończeniu prac na podłodze pracownicy mogą szybko przesunąć kołyskę piętro wyżej, używając tylko własnej mocy). Bloki są tak rozpowszechnione ze względu na ich łatwość montażu i łatwość użytkowania.
Blok to urządzenie w postaci koła z rowkiem, przez który przechodzi lina, kabel lub łańcuch. Istnieją dwa główne typy bloków - ruchome i stałe. Na bloku stacjonarnym oś jest unieruchomiona, a przy podnoszeniu ładunków nie podnosi się ani nie opada (Rys. 54), a na bloku ruchomym oś porusza się z ładunkiem (Rys. 55).
Stacjonarny blok nie daje przyrostu siły. Służy do zmiany kierunku siły. Na przykład przykładając siłę skierowaną w dół na linę przerzuconą na taki klocek, wymuszamy podniesienie ładunku (patrz Rys. 54). Sytuacja wygląda inaczej w przypadku jednostki ruchomej. Ten blok pozwala małej sile zrównoważyć siłę, która jest 2 razy większa. Aby to udowodnić, patrz Rysunek 56. Przykładając siłę F, próbujemy obrócić blok wokół osi przechodzącej przez punkt O. Moment tej siły jest równy iloczynowi Fl, gdzie l jest ramieniem siły F, równym średnicy bloku OB. Jednocześnie obciążnik P przymocowany do klocka tworzy moment równy, gdzie jest ramię siły P, równy promieniowi bloczka OA. Zgodnie z regułą chwil (21.2)
co było do okazania
Ze wzoru (22.2) wynika, że \u200b\u200bP / F \u003d 2. To znaczy, że przyrost siły uzyskany dzięki ruchomej jednostce wynosi 2. Doświadczenie przedstawione na Rysunku 57 potwierdza ten wniosek.
W praktyce często stosuje się połączenie ruchomego bloku ze stałym (rys. 58). Pozwala to na zmianę kierunku działania siły przy jednoczesnym dwukrotnym zwiększeniu siły. 
Aby uzyskać większy przyrost siły, zastosowano mechanizm podnoszący o nazwie blok koła pasowego. Greckie słowo „polyspast” składa się z dwóch rdzeni: „poly” - dużo i „spao” - ciągnę, więc generalnie okazuje się, że to „mnogotyag”.
Polspast to połączenie dwóch klipsów, z których jeden składa się z trzech stałych klocków, a drugi - z trzech ruchomych klocków (Rys. 59). Ponieważ każdy z ruchomych bloków podwaja siłę ciągnącą, cały zbloczek daje sześciokrotny wzrost siły. 
1. Jakie znasz dwa rodzaje klocków? 2. Jaka jest różnica między blokiem ruchomym a blokiem stacjonarnym? 3. W jakim celu używany jest stały blok? 4. Do czego służy ruchomy klocek? 5. Co to jest wciągnik łańcuchowy? Jaki to daje przyrost siły?
Blok ruchomy różni się od stacjonarnego tym, że jego oś nie jest stała i może unosić się i opadać wraz z obciążeniem.
Rysunek 1. Ruchomy blok
Podobnie jak blok stacjonarny, blok mobilny składa się z tego samego koła z rowkiem kablowym. Jednak tutaj jeden koniec linki jest zamocowany, a koło jest ruchome. Koło porusza się wraz z ładunkiem.
Jak zauważył Archimedes, ruchomy klocek jest zasadniczo dźwignią i działa na tej samej zasadzie, dając wzrost siły dzięki różnicy ramion.
Rysunek 2. Siły i ramiona sił w ruchomym bloku
Ruchomy klocek porusza się wraz z ładunkiem, jakby leżał na linie. W takim przypadku punkt podparcia w każdym momencie będzie w miejscu styku klocka z liną z jednej strony, uderzenie obciążenia zostanie przyłożone do środka klocka, gdzie jest ono przymocowane do osi, a siła uciągu zostanie przyłożona w miejscu styku z liną po drugiej stronie klocka ... Oznacza to, że ramię ciężaru ciała będzie promieniem bloku, a ramię naszej siły pociągowej będzie średnicą. Reguła momentów w tym przypadku będzie wyglądać następująco:
$$ mgr \u003d F \\ cdot 2r \\ Rightarrow F \u003d mg / 2 $$
W ten sposób ruchomy klocek daje podwójny przyrost siły.
Zwykle w praktyce stosuje się połączenie bloku stałego z ruchomym (rys. 3). Stały blok służy wyłącznie do wygody. Zmienia kierunek działania siły, pozwala np. Podnieść ładunek stojąc na ziemi, a ruchomy klocek zapewnia przyrost siły.
Rysunek 3. Połączenie elementów stałych i ruchomych
Rozważaliśmy bloki idealne, czyli takie, w których nie uwzględniono działania sił tarcia. W przypadku rzeczywistych bloków konieczne jest wprowadzenie współczynników korekcyjnych. Stosowane są następujące formuły:
Blok stały
$ F \u003d f 1/2 mg $
W tych wzorach: $ F $ to przyłożona siła zewnętrzna (zwykle jest to siła dłoni człowieka), $ m $ to masa ładunku, $ g $ to współczynnik grawitacji, $ f $ to współczynnik oporu w bloku (dla łańcuchów około 1,05, oraz dla lin 1.1).
Za pomocą systemu ruchomych i nieruchomych bloków ładowacz podnosi skrzynkę narzędziową na wysokość $ S_1 $ \u003d 7 m, stosując siłę F $ \u003d 160 N. Jaka jest waga skrzyni i ile metrów liny trzeba będzie wybrać, aż ładunek zostanie podniesiony? Jaką pracę wykona w rezultacie ładowacz? Porównaj to z pracą wykonaną na ładunku, aby go przenieść. Zignoruj \u200b\u200btarcie i masę ruchomego bloku.
$ m, S_2, A_1, A_2 $ -?
Ruchomy blok zapewnia podwójną siłę i podwójną utratę ruchu. Stacjonarny klocek nie daje przyrostu siły, ale zmienia kierunek. Zatem przyłożona siła będzie równa połowie ciężaru ładunku: $ F \u003d 1 / 2P \u003d 1 / 2mg $, skąd obliczamy masę pudełka: $ m \u003d \\ frac (2F) (g) \u003d \\ frac (2 \\ cdot 160) (9 , 8) \u003d 32,65 \\ kg $
Ruch ładunku będzie równy połowie długości wybranej liny:
Praca wykonywana przez ładowarkę jest równa iloczynowi wysiłku przyłożonego do przesunięcia ładunku: $ A_2 \u003d F \\ cdot S_2 \u003d 160 \\ cdot 14 \u003d 2240 \\ J \\ $.
Prace wykonane na ładunku:
Odpowiedź: Waga pudełka to 32,65 kg. Długość wybranej liny wynosi 14 m. Wykonywana praca to 2240 J i nie zależy od sposobu podnoszenia ładunku, a jedynie od ciężaru ładunku i wysokości podnośnika.
Zadanie 2
Jaki ciężar można podnieść za pomocą ruchomego bloku 20 N, jeśli lina jest ciągnięta z siłą 154 N?
Zapiszmy regułę momentów dla ruchomego bloku: $ F \u003d f 1/2 (P + P_B) $, gdzie $ f $ jest współczynnikiem korygującym dla liny.
Wtedy $ P \u003d 2 \\ frac (F) (f) -P_B \u003d 2 \\ cdot \\ frac (154) (1,1) -20 \u003d 260 \\ H $
Odpowiedź: Waga ładunku 260 N.